home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ TIME: Almanac 1990 / 1990 Time Magazine Compact Almanac, The (1991)(Time).iso / time / 010989 / 01098900.068 < prev    next >
Text File  |  1990-09-17  |  6KB  |  104 lines

  1. EDUCATION, Page 65Lessons from On HighProject STAR takes aim at some popular misconceptions
  2.  
  3.  
  4.     "Don't put the earth upside down," warns Mark Petricone as his
  5. 13 students struggle with coat hangers and pliers. "And remember,
  6. folks, the earth isn't really in the middle of the universe. This
  7. is an incorrect scale model, but astronomers have been using it for
  8. a couple of thousand years."
  9.  
  10.     The goal for the juniors and seniors at Watertown High in
  11. Watertown, Mass., is to mount a thimble-size metal earth on a coat
  12. hanger in the middle of a melon-size clear-plastic sphere that is
  13. supposed to be the universe. The students then use Magic Markers
  14. to trace onto the universe a computer-drawn map of a few hundred
  15. of the brightest stars in the night sky. They draw a line around
  16. the sphere to represent the ecliptic, or path of the sun through
  17. the constellations, and then they are ready for some gnarly
  18. astronomy. 
  19.  
  20.     Like the universe, Petricone's classroom is a study in
  21. controlled chaos. "Are the Pleiades part of Taurus?" Franco
  22. Mastantuono asks no one in particular. Classmate Lisa David
  23. explains the difference between a crescent and a gibbous moon --
  24. a waxing gibbous, at that. Barry Lyons solves the mystery of the
  25. moon's phases for a visitor by drawing an impromptu diagram. "What
  26. was the moon last night?" Petricone bellows. "A waxing crescent,"
  27. Karyn Woodbury shoots back as she assembles her celestial sphere.
  28. "What about tonight?" Petricone pushes. "A first quarter," pipes
  29. another voice.
  30.  
  31.     This is classic instruction for Project STAR (Science Teaching
  32. Through Its Astronomical Roots), a program taught in 18 schools in
  33. 13 states. STAR is based on the premise that books are abysmal
  34. tools for learning science. "It's impossible to understand an
  35. astronomy diagram without using three dimensions at proper scale,"
  36. says Irwin Shapiro, the irrepressible director of the
  37. Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Mass.,
  38. and the man who dreamed up STAR six years ago. "High school science
  39. textbooks are impossible. They are dense with concepts and jargon.
  40. No one understands what's going on." Adds Kenneth Mirvis, who
  41. writes STAR course materials: "This is not a curriculum of
  42. vocabulary but of concepts." And, explains Shapiro, "facts are
  43. easy; concepts are hard."
  44.  
  45.     In his years at Harvard and M.I.T., Shapiro has been struck by
  46. the difficulty even well-educated adults have with basic scientific
  47. concepts. Last year he and some colleagues produced a half-hour
  48. film titled A Private Universe in which half a dozen Harvard
  49. seniors were asked on graduation day to explain why there are
  50. seasons. All blithely described how the earth is closer to the sun
  51. in summer and farther away in winter. Wrong. The seasons result
  52. from the tilt of the earth's axis relative to its orbit. When the
  53. sun is highest in the sky, we have summer. In fact, the earth is
  54. closest to the sun in January.
  55.  
  56.     Through Project STAR, which received $833,000 in seed money
  57. from the National Science Foundation in 1985, Shapiro hopes to
  58. correct such misunderstandings. The goal of the program is not
  59. merely to teach astronomy to high school students but also to use
  60. astronomical examples to instill basic concepts of math and
  61. science. Thus students may master the inverse-square law of physics
  62. by seeing that when a star doubles its distance from a certain
  63. point, it becomes one-quarter as bright. Why choose astronomy for
  64. this purpose? "It's not as abstract as chemistry and physics," says
  65. Shapiro, "and the sky is always there." 
  66.  
  67.     Teachers involved in the program, which aims ultimately to
  68. reach half a million students, spend about a month at the
  69. astrophysics center learning the fundamentals of the STAR approach.
  70. They are taught that the road to enlightenment lies in the third
  71. dimension. "To convert from three dimensions to two and back to
  72. three again leads to special reasoning ability," says project
  73. director Philip Sadler. 
  74.  
  75.     Consequently, STAR students use a variety of props. With 3-D
  76. models of the universe, they can visualize just how the light of
  77. the sun on the moon produces different moon phases. They make their
  78. own telescopes from cardboard, paper-towel cylinders and plastic
  79. lenses. (The result is a telescope more powerful than the one first
  80. used by Galileo.) They record in journals the movement of the moon
  81. and sun and chart the arrivals and departures of the
  82. constellations. 
  83.  
  84.     The classes, which are separate from the ordinary high school
  85. science curriculum, tend to attract curious students and science
  86. buffs. Still, it is often an uphill battle to disabuse kids of
  87. fallacies that have become ingrained even by age 17. "You want to
  88. defend your old misconceptions, but you can't," says Matthew
  89. Liebman, a STAR student at Massachusetts' Framingham North High
  90. School. Despite the difficulties, preliminary studies by Shapiro's
  91. team suggest that STAR students have a better grasp of basic
  92. scientific concepts and mathematics than students in ordinary
  93. courses. "We're definitely making headway and in directions we
  94. hadn't expected," says Sadler, who is continually searching for
  95. fresh teaching methods. 
  96.  
  97.     For students, the gains can be rich. Some of Sadler's initial
  98. findings reveal that STAR  students do about 30%  better than
  99. ordinary students in absorbing concepts and learn about twice as
  100. much math as their regular counterparts. "I used to look up at the
  101. night sky and say, `Yeah, so what?' " recalls Aphrodite
  102. Kapetanakos, a Watertown junior. "Now I show my friends a
  103. constellation and say, `Check it out!' All they know is the Big
  104. Dipper."